论文部分内容阅读
医用生物粘合剂由于其产品多元化、功能独特，作为一种替代传统缝合技术的新技术，已经在临床医学领域受到了广泛的关注。本文制备了一系列葡聚糖衍生物基水凝胶作为新型的生物粘合剂。通过氧化已改性具备可光交联性能的葡聚糖(Dex-U)，引入醛基，得到双官能度的葡聚糖衍生物（简称Dex-U-AD），利用紫外光固化和与明胶发生的希夫碱反应制备得到双重交联的氧化可光交联葡聚糖/明胶（Dex-U-AD/Gelatin）水凝胶体系，随后将明胶进行酶降解，得到水解明胶（HG），又制备得氧化可光交联葡聚糖/水解明胶（Dex-U-AD/HG）水凝胶体系，另外还用小分子甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)与Dex-U进行共聚形成水凝胶体系，以上三种水凝胶体系均可作为新型的水溶性生物粘合剂。具体进行了以下研究：通过与高碘酸钠发生的氧化反应，在已引入可光交联的氨基甲酸酯基团的葡聚糖衍生物(简称Dex-U)分子链上引入醛基，得到氧化可光交联葡聚糖衍生物(Dex-U-AD)，通过傅里叶红外、盐酸羟胺法滴定、核磁氢谱、X射线衍射等分析测试方法分别对该衍生物的结构、醛基含量、醛基取代度、结晶性能进行了考察。通过乌氏粘度计法、水相凝胶渗透色谱法、甲醛法和热失重分析法分别对水解后的明胶的溶液粘度、分子量及分布、氨基含量和热稳定性进行测试。通过紫外光交联和希夫碱交联双重交联手段制备得到Dex-U-AD/Gelatin体系，考察了三种水凝胶体系的光交联动力学、溶胀动力、粘接强度、凝胶断面以及内部形貌、凝胶降解动力学、凝胶体外细胞毒性和植入组织形态学进行监控等。结果表明了：1、通过对调节高碘酸钠与Dex-U的投料比，可以对Dex-U-AD的氧化度进行调控，得到最大氧化度为41.6±3.0%。Dex-U-AD/Gelatin体系在光强为30mW/cm2的紫外光照射5分钟内基本完成了凝胶化，双键的转化率在80%以上，粘接强度随着氧化度的增加而上升，最大为4.16MPa，凝胶平衡溶胀度下降120%，细胞可以在凝胶的表面进行良好的贴附生长分化，MTT测试显示无细胞毒性。2、Dex-U-AD/HG体系中，对明胶分子采用酶法降解，明胶分子量从12013下降至1261，溶液相对粘度下降55.9%，氨基含量保持不变，热稳定性不变。Dex-U-AD/HG凝胶体系粘接强度为2.7MPa，最终平衡溶胀度进一步下降，且降解能力改善。3、Dex-H水凝胶体系中，Dex-H溶液的表面张力小于人体皮肤和血液表面张力，能够满足人体使用要求。Dex-H凝胶同样也可以在30mW/cm2的紫外光照射5分钟内基本完成了凝胶化，双键的转化速率随着HEMA含量的增加而降低，除了纯HEMA体系均能够实现100%的双键转化。Dex-H水凝胶的粘接强度能够达到4.33MPa。细胞贴附和体外细胞毒性测试显示Dex-H凝胶具备良好的生物相容性。